·压力容器· ANSYS 的立式容器用支承式支座设计
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4.3.6 支座及检查孔4.3.6.1支座■定义:用来支承容器及设备重量,并使容器固定在某一位置的附件。
■支座形式:立式支座:耳式、支承式、支腿、裙座卧式支座:鞍座、圈座、支腿式A、立式容器支座(1)耳式支座(悬挂式支座)■结构:垫板+筋板+支脚板垫板最好采用。
容器较大,壁厚较薄时必须用,以减小局部应力。
一般与容器采用相同的材料。
■优缺点:简单、轻便,但对器壁会产生较大的局部应力。
■应用:反应釜、立式换热器等直立设备中用。
■设计选型标准:JB/T4725-92《耳式支座》型式:按筋板宽度不同分为A 、B 型两种。
A 型(短臂): 带垫板(A )不带垫板(AN )B 型(长臂): 带垫板(B )不带垫板(BN )容器外表面有保温层和需悬挂在楼板上时,宜用B 型。
使用范围:D N ≤900mm ,δe >3mm ,1-垫板; 2-筋板; 3-支脚板高度/直径≤5,总高≤10m。
选型步骤:①设定支座数量和型号;②计算各支座载荷Q,并校核Q≤[Q];(载荷Q包括:风载、地震载荷、偏心载荷、重量等,JB/T4725-92中给出了每个支座实际承受载荷Q、M的具体的计算公式、支座尺寸、允许载荷[Q]和许用外力矩[M]。
)③校核Q作用于器壁的外力距M,M≤[M]。
如不能满足,则选大一号支座或增加支座数量,重新校核。
(2)支承式支座■定义:在容器封头底部直接焊上数根支柱,直接支承在基础地面上。
■优缺点:简单、方便,但对容器封头会产生较大局部应力。
■应用:容器高度不大(总高不大于10米,高度/直径≤5),安装位置距地面较近时用。
■结构型式:③校核Q是否大于封头允许的垂直载荷[F]。
如Q>[F],则增加支座数量,重新校核。
(3)腿式支座----支腿■定义:支柱与容器筒体外壁焊接,筒体与支腿间可带垫板,也可不带垫板。
■优缺点:结构简单,较轻,安装方便,底部空间大,便于维修。
但刚性较差,支腿高度要控制好,不能超过许用值。
立式容器的支座
立式容器的支座主要有:耳式支座、支承式支座、裙式支座。
中、小型直立容器常采用前二种,高大的塔设备则广泛采用裙式支座。
1、耳式支座
简称耳座,由垫板、筋板和支脚板。
广泛用在反应釜及立式换热器等直立设备上。
(反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器,通过对容器的结构设计与参数配置,实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。
)
简单、轻便,但局部应力较大,当设备较大或器壁较薄应加垫板,不锈钢制设备用碳钢作支座,防止合金元素流失,也需加一个不锈钢垫板。
❖小型设备耳式支座,可支承在管子或型钢制的立柱上。
❖大型设备的支座往往搁在钢梁或混凝土制的基础上。
2、支承式支座
支承式支座用钢管、角钢、槽钢制作,或用数块钢板焊成。
支承式支座的优点是简单轻便,但它和耳式支座一样,对壳壁会产生较大的局部应力,因此当容器壳体的刚度较小、壳体和支座的材料差异或温度差异较大时,或壳体需焊后热处理时,在支座和壳体之间应设置加强板。
加强板的材料应和壳体材料相同或相似。
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3、裙座式支座
对高大的塔设备最常用的支座就是裙式支座。
它与前两种支座不同,目前还没有标准。
它的各部分尺寸均需通过计算或实践经验确定。
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储气罐——压力容器的设计步骤1. 确定压力容器设备的各项参数:压力,介质,温度最高工作压力为1.5MPa,工作温度为常温20℃,工作介质为压缩空气,容积为2m3确定压力容器的类型容器类别的划分在国家质量技术监督局所颁发的《压力容器安全技术监察规程》(以下简称容规)第一章中有详细的规定,主要是根据工作压力的大小、介质的危害性和容器破坏时的危害性来划分。
储气罐为低压(<1.6MPa)且介质无毒不易燃,应为第I类容器。
2. 确定设计参数(1)确定设计压力容器的最高工作压力为1.5MPa,设计压力取值为最高工作压力的1.05〜1.10倍。
取1.05还是取1.10,取决于介质的危害性和容器所附带的安全装置。
介质无害或装有安全阀等就可以取下限1.05,否则上限1.10。
介质为压缩空气,管路中有泄压装置,符合取下限的条件,则得到设计压力为Pc=1.05x1.4(2)确定设计温度一般是在用户提供的工作温度的基础上,再考虑容器环境温度而得。
如在室外在工作,无保温,容器工作温度为30℃,冬季环境温度最低可到-20℃,则设计温度就应该按容器可能达到的最恶劣的温度确定为-20℃。
《容规》提供了一些设计所需的气象资料供参考。
假定在容器在室内工作,取常温为设计温度。
(3)确定几何容积按结构设计完成后的实际容积填写。
(4)确定腐蚀裕量根据受压元件的材质、介质对受压元件的腐蚀率、容器使用环境和容器的使用寿命来确定。
先选定受压元件的材质,再确定腐蚀裕量。
《容规》对一些常见介质的腐蚀裕量进行了一些规定。
工作介质对受压元件的腐蚀率主要按实测数据和经验来确定,受使用环境影响很大,变数很多,目前无现成的数据。
介质无腐蚀的容器,其腐蚀裕量取1〜2mm即可满足使用寿命的要求。
取腐蚀裕量为2mm。
(5)确定焊缝系数焊缝系数的标准叫法叫焊接接头系数,GB150对其取值与焊缝检测百分比进行了规定。
具体取值,可以按《容规》所规定的种情况选择:其焊缝系数取1,即焊接接头应进行100%的无损检测,其他情况一般选焊缝系数为0.85。
压力容器支座计算公式在工业生产中,压力容器是一种用于存储和输送气体或液体的重要设备。
为了确保压力容器的安全运行,其支座设计是至关重要的。
支座是指支撑压力容器的结构,其设计需要考虑到容器的重量、压力、温度等因素,以确保支座能够承受压力容器的重量和内部压力,同时保证容器的稳定性和安全性。
为了帮助工程师和设计师正确地设计压力容器支座,本文将介绍压力容器支座的计算公式和相关知识。
压力容器支座的设计需要考虑到多个因素,包括容器的重量、内部压力、温度、材料强度等。
在设计支座时,需根据容器的实际情况确定支座的类型、尺寸、材料等参数。
在进行支座设计时,需要使用一些基本的计算公式来确定支座的尺寸和材料,以确保支座能够满足容器的要求。
首先,我们需要计算压力容器的重量。
压力容器的重量可以通过容器的尺寸和材料密度来计算。
一般来说,压力容器的重量可以通过以下公式来计算:W = V ρ。
其中,W表示容器的重量,V表示容器的体积,ρ表示容器材料的密度。
通过这个公式,我们可以计算出容器的重量,从而确定支座需要承受的重量。
其次,我们需要计算压力容器的内部压力。
内部压力是支撑结构设计的重要参数,它直接影响支座的尺寸和材料。
一般来说,压力容器的内部压力可以通过以下公式来计算:P = F / A。
其中,P表示内部压力,F表示容器内部的力,A表示容器的横截面积。
通过这个公式,我们可以计算出容器的内部压力,从而确定支座需要承受的压力。
最后,我们需要根据支座的类型和材料来确定支座的尺寸和材料。
一般来说,支座可以分为固定支座、活动支座和滑动支座等不同类型。
根据支座的类型和材料强度,可以使用以下公式来确定支座的尺寸和材料:S = M / σ。
其中,S表示支座的截面积,M表示支座需要承受的力矩,σ表示支座材料的抗拉强度。
通过这个公式,我们可以确定支座的尺寸和材料,以确保支座能够承受容器的重量和内部压力。
综上所述,压力容器支座的设计是一个复杂的工程问题,需要考虑到多个因素。